隧道爆破设计方案12.9

-1-目录一、编制依据.................................................1二、工程概况.................................................1三、工程自然状况条件.........................................2四、工程项目组织机构.........................................2五、施工方法.................................................3六、钻爆设计.................................................4七、爆破物品的安全管理......................................17-1-隧道钻爆设计方案一、编制依据1、新建成渝客专铁路施工图纸2、《爆破安全规程》3、《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》二、工程概况本标段有隧道工程11座，共4973m，约占全标段总长的0.09%。最长的隧道为梯子湾隧道,全长1344m。本标段隧道总体情况见表2-1，各隧道情况见表2-2。表2-1隧道总体情况一览表隧道分类座数延长米线路长度（Km）本段隧线比（%）备注L≤500m8237552.1060.09%500m＜L≤1000m212531000m＜L≤2000m11344总计114972表2-2各隧道情况一览表序号隧道名称中心里程长度（m）备注1刘家湾隧道DK97+385.8315Ⅴ级围岩2曾家沟隧道DK100+911.0222Ⅴ级围岩3马鞍梁子隧道DK117+531.0488Ⅴ、Ⅳ级围岩，附属洞室1个4回湾村隧道DK119+805.0200Ⅴ级围岩5炭山沟隧道DK120+578.5567Ⅴ、Ⅳ级围岩，附属洞室1个6天鹅村1#隧道DK121+267.5300Ⅴ级围岩-2-7天鹅村2#隧道DK121+882.5345Ⅴ级围岩8横山湾隧道DK124+897.5280Ⅴ级围岩9桂花湾隧道DK125+535.0690Ⅴ、Ⅳ级围岩，附属洞室1个10梯子湾隧道DK126+662.51344Ⅴ、Ⅳ级围岩，附属洞室5个11狮子坳隧道DK129+562.5225Ⅴ级围岩三、工程自然状况条件1、地形地貌管段隧道位于四川盆地内，隧道地形起伏较大，属丘陵地貌，植被发育，多辟为竹林及少量松树林，杂草灌木丛生；山坡自然坡度5～50°。2、地层岩性管段隧道位于四川盆地内，主要以侏罗系、白垩系紫红色泥砂岩为主；隧道不良地质有：（1）泥岩分化剥落，危岩落石，隧道地形偏压。（2）隧区部分地段分布软土、松软土、膨胀岩，对隧道施工影响较大。3、水文地质地表水系发育,主要为溪沟水，多具季节性；地下水主要为基岩裂隙水，受大气降水补给，水量贫乏，动态变化不大，属于浅层地下水；深部基岩节理裂隙大多闭合，含水性更弱。但断层破碎带附近及其影响带裂隙密集。四、工程项目组织机构根据本管段工程特点，成立爆破领导小组，爆破组长负责本工程的-3-爆破施工的组织、指挥和管理。1、爆破组织机构图2、隧道工程爆破组织机构职责（1）督促检查爆破方案的执行情况，并随时检查爆破施工记录。（2）放炮施工前，分派警戒人员，做好安全警戒工作。（3）对于发生的安全事故，尽快组织抢救，做好上报工作，并对事故进行分析、处理。五、施工方法采用台阶法进行钻爆施工1、采用7655型凿岩机钻孔，钻孔时按照炮孔布置图正确对孔，钻孔严格按照设计施工炮孔方向钻进，把误差减到最小，以确保爆破质量。掏槽孔要保证平行，周边孔开眼要在轮廓线内5cm，外插脚1°～2°；周边孔对孔误差环向不大于5cm，径向不大于3cm；掏槽孔不大于3cm，其它孔开眼误差不大于5cm。2、钻完孔要把炮孔吹洗干净，经检查按个后方可装药。装药分片分组负责，严格按照爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”；爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和《爆破安全规程》执行。项目负责人技术负责人爆破负责人安全负责人库管负责人爆破架子队-4-3、堵塞炮孔可以提高炸药能量的利用率，从而减少炸药用量，降低爆破震动效应。装药后用炮泥进行认真堵塞，掏槽孔要把不装药部分堵满，周边孔堵塞长度不小于20cm，其余炮孔堵塞长度不小于最小抵抗线的80%，以确保爆破效果和安全。拱顶和侧墙周边实施光爆作业，炸药采用2#岩石硝铵与乳化炸药，使用毫秒雷管达到光爆效果；采用Φ20mm小药卷，非毫秒微差雷管爆破，分上下台阶施工作业。六、钻爆设计1、钻爆设计（1）钻爆设计总体说明开挖掘进采用光面爆破，减少超挖，避免欠挖和减弱对围岩扰动，提高开挖质量，确保施工安全。工程地质状况对光面爆破的效果影响极大，在施工过程中，认真研究工程地质情况，合理确定出爆破参数，并根据实际情况，不断合理优化。光爆药卷有水地段采用φ20光爆专用药卷。掏槽布置采用钻孔台车，以直眼掏槽为主。单位炸药消耗量的确定以满足较高的炮眼利用率和降低大块率，便于机械装碴为原则。非瓦斯地段起爆采用非电导爆管起爆，起爆的时差间隔50～75ms。（2）光面爆破参数设计光面爆破不偶合系数：式中：D——不偶合系数；)(1(//1rcoikxddD-5-dk——炮眼直径cm；di——炸药直径cm；α——爆生气体分子余容系数；ρ0——爆生气体的初始压力，Pa；[σc]——岩石的三轴抗压强度，Pa；r——绝热指数；光面爆破周边眼间距：E=54.2976Kpdi式中：Kp——岩石抗破坏屈服系数,见表，di——炸药直径，cm；最小抵抗线：光面爆破炮眼间距与最小抵抗线之比取0.8左右，即E/W=0.8。W=1.25E岩石抗破坏屈服系数KpF值4～681012Kp0.560.530.510.48式中：E——炮眼间距，cm；W——最小抵抗线，cm。光面爆破炮眼装填系数：式中：β——光面爆破炮眼装填系数；[τ]——岩石抗剪强度，Pa；LEdkELEWeee-6-[σe]——岩石抗拉强度，Pa；L——炮眼深度，cm。其它代号同前。（3）光面爆破参数选择为控制超欠挖，降低洞壁粗糙率，减少隧道通风阻力，对Ⅳ、Ⅴ级围岩采用光面控制爆破技术。决定光面爆破效果的主要因素是周边眼的光爆参数，上场后试验确定的光面爆破参数，现拟定光面爆破参数见表光面爆破参数表序号围岩级别抵抗线W（cm）孔距（cm）E/W线装药集中度kg/m堵塞长度cm1Ⅳ60400.670.21302Ⅴ60400.670.21302、爆破器材选择爆破器材选择表-7-3、装药结构与堵塞周边眼采用φ20小直径药卷间隔装药，采用导爆索装药结构，用竹片和导爆索连接，在炮孔底装半卷或1卷φ32药卷做加强药包。其它炮孔均采用φ32药卷，连续装药。装药后用黄泥对炮孔进行堵塞，炮眼堵塞长度不少于30cm，炮泥采用炮泥机生产。4、起爆方法起爆采用非电毫秒雷管起爆，周边眼采用导爆索装药结构时，采用导爆索起爆。5、起爆顺序掏槽眼→辅助眼→侧壁周边眼→拱部周边眼→底板眼。6、装药量计算装药量：光面爆破周边眼装药量严格控制，以求达到光爆效果。单孔光面爆破经验装药量计算公式：g=（E+W）×L×10bR式中：g——单孔装药量；序号爆破器材名称规格备注12号岩硝铵φ20×200mm无水地段22号岩硝铵φ32×200mm无水地段3RJ-2乳胶炸药φ20×200mm有水地段4RJ-2乳胶炸药φ32×200mm有水地段5火雷管6#、8#工业雷管6非电毫秒雷管1—15段7导火索φ5.7～6.2mm8导爆索φ5.7～6.2mm-8-E——孔距；W——抵抗线；Rb——岩石抗压强度Mpa。装药集中度：q=g/L=(E+W)×10Rb（g/m）计算后与“隧道施工规范”中光爆装药集中度（q）参考值进行对比选取。7、钻孔设备选择采用自制简易台架风枪钻孔。8、炮眼布置原则掏槽眼：隧道爆破采用中空直眼掏槽形式，为保证掏槽钻眼精度，掏槽位置选择在隧道中线偏下的位置。周边眼：根据光面爆破选定的周边眼间距，严格控制外插角以减少超挖。内圈眼：内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘，内圈眼的孔距稍大于周边眼抵抗线（w）。扩大眼：掘进炮眼，其炮孔间距，视岩石坚硬程度、装运手段、岩石破碎程度的要求等因素而定，一般取0.65～1.2m，岩石坚硬取小值，反之取大值。底板眼：底板眼沿开挖轮廓线布置，并适当增加药量起翻碴作用，使爆落的岩碴翻松，便于装载设备装碴。9、围岩炮眼布置图-9-ⅣⅤ级围岩台阶法施工炮眼布置示意图21346791011123333333333333322222222222222111111111111111212121212121212121212121212999999999999101010101010101010101010101010101010999999911111111111111111111111111111111111111111111111188888877766644444444444444666666666666666Ⅳ级围岩掏槽眼布置图周边眼装药示意图台阶法炮眼布置图φ32药卷雷管药泥导报管220φ20药卷8060404040404040404040-10-ⅣⅤ级围岩台阶法开挖爆破参数表开挖步序孔类间距（m）孔深（m）单孔药量(kg)炮孔数（个）装药量(kg)上部中孔眼2.110掏槽孔0.32.01.5812辅助孔0.81.80.85443.2周边孔0.401.80.74128.7下部辅助孔0.801.80.85947.2地板眼0.751.90.91513.5周边孔0.41.80.6585.2总装药量（kg）149.8总炮孔数（个）186炸药单耗(kg/m3)0.78所以：药实际的单耗0.78kg/m3小于规范的0.8kg/m3-11-10、施工工艺流程（1）钻爆作业施工工艺框图钻爆施工工艺框图（2）光面爆破质量标准周边轮廓基本符合设计要求，岩石壁面平整。爆破后岩面保留有半眼孔痕，坚硬整体性好的岩石半眼率大于80%，中等强度岩石大于60%。爆破后，在保留的半壁面上无粉碎和明显新生裂隙，对围岩破坏轻微。危石、浮石较少。测量画线钻爆设计台车就位连接管线钻孔施工装药联线堵塞爆破记录孔位、孔深、孔径清孔孔位检查合格不合格检查合格检查合格不合格不合格-12-（3）爆破试验对于不同的围岩地段，在开始施工前，根据初拟的钻爆设计进行钻爆试验，通过试验，一方面检验爆破设计是否合理，检验爆破振动对已支护段是否危害，二是对爆破效果进行检验，对达不到爆破效果的，对爆破参数进行优化，并将试验形成报告，送监理工程师核批，作为正式钻爆的开挖依据，同时检验机号配备、劳力、组织循环作业安排是否合理，对施组进行优化。11、施工工艺要点（1）钻孔作业定位：钻孔作业前，根据钻孔设确定台车臂作业区域，各臂钻孔的顺序，风枪钻孔的配合时段及作业时间，使钻孔有序进行。采用多功能台架钻孔时，划定每台风枪作业区域，规定作业时间，规定周边眼、底眼、掏槽眼开孔偏角及插入角，钻孔时严格按规定作业，力求钻孔方向、位置满足设计要求，准确控制周边眼外插角。激光定向：用极坐标APS断面检测及炮眼定位，先按不同的围岩断面尺寸，炮眼布置图输入仪器，爆破后输入相应的里程、断面，仪器通过光束自动检测断面超欠挖，用油漆按投影布点。钻孔标准：达到准、平、直、齐。准：钻孔按设计布眼钻孔，当受节理、裂隙影响时稍稍移动孔位，但顶眼只能左右移动，帮眼只能上下移动，周边眼轮廓的放线误差控制在±1cm，眼口开眼误差：Ⅴ级围岩深眼可从轮廓线偏内5cm，Ⅳ级围岩可从轮廓线偏内3cm，周边眼外插角的角度以0.03的斜度外插，方向与-13-轮廓线法线方向一致。直：边墙直线段炮眼先钻上方标准孔，插上炮杆，使边墙孔在同一条垂线上。平：周边炮眼要相互平行。齐：各炮眼底落在垂直隧道轴线的同一平面上，掏槽眼加深10～20cm，钻孔深度根据掌子面的起伏“凸”加，“凹”减。（2）装药作业清孔：装药前用高压风清孔，吹干净孔内积